权威证明（PoA）算法的完整指南
自2009年比特币出现以来，加密货币领域发生了很大变化。结合众所周知的算法工作证明和股权证明，提出了其他机制，以及在区块链内实现共识的替代方法。上述算法有一些缺点，这就是出现权威证明算法的原因。
今天，权威证明目前正在被实施为一种更有效的替代方案，因为它能够每秒执行更多的交易。但是，它的好处并不仅限于速度。 PoA技术的特点是什么？本指南用于解释PoA网络的原理。
什么是权威证明？
授权证明（PoA）是一种基于声誉的一致性算法，为区块链（尤其是私有区块链）提供实用且有效的解决方案。该术语由Ethereum联合创始人和前技术专家Gavin Wood于2017年创造。
共识PoA算法使用标识符的值，这意味着块验证器不会创建硬币牛排，而是拥有自己的声誉。因此，PoA区块链受到被认为值得信任的验证节点的保护。
权威证明模型基于有限数量的块验证器，这使其成为可扩展的系统。块和交易由作为系统主持人的预先批准的参与者进行检查。
以下是Oracles.org公司对PoA的一个很好的解释：
相干PoA算法可以应用于各种场景，它们被认为是物流应用的高价值选择。例如，当涉及供应链时，PoA被认为是更有效和合理的解决方案。
它是如何工作的？
验证器运行软件以将事务放入块中。该过程是自动化的，不需要验证员持续监控他们的计算机。但是，这需要维护计算机（管理站点）的良好状态。
为了被选为验证者，用户应遵守三个基本条件：
- 必须在网络上正式验证身份，并且可以在公共领域中交叉检查信息。
- 获得被选为有权确认获得和评估的块的验证者的权利应该不容易（例如，获得州公证许可需要潜在的公证人）。
- 建立权威的检查和程序应该完全一致。
使用PoA算法，人们有权成为验证者，因此他们有动力维持他们所获得的职位。为了避免破坏他们的声誉，验证者有动力维持正常的交易过程。因此，大多数用户重视他们来之不易的验证者角色。
利弊
是的，这种一致性算法并没有缺点。让我们来看看技术的主要优点和缺点：
| 优点 | 缺点 |
| 使用PoA消除了攻击的可能性，因为在获得授权的阶段检查验证器并且是可靠的。 | 通过使用PoA，去中心化是不可能的，因为有限的人可以参与块验证 |
| 与其他共识机制相比，它是一种节能解决方案 | 尽管PoA可以在公共区块链中使用，但它通常应用于需要许可的私有区块链中 |
| 快速的事务处理 | 声誉不能始终使参与者免于恶意行为。如果欺诈的奖励比权威更有价值，参与者可能会损害系统。 |
| 只需5秒即可创建一个新块，费用极低，网络扩展可以水平进行，将多个网络合并为一个。 |
权威机制如何运作？
矿工的权力可以从0％到100％不等。最初，每个验证器的条件是相同的。也就是说，如果您成为验证者，您可以比某些主要银行对网络产生更大的影响。一切都是在工作范围和其余矿工的权威程度的基础上实现的。每个事务需要至少两个节点参与，其权限大于初始节点。例如：如果初始影响是40％，那么另外两个应该有40％+。
因此，使用签名证明权限不可能进行挖矿。经批准的有影响力的参与者参与交易和区块，这意味着他们的能力用于确认所有操作。这可以显着降低网络维护成本。与PoW和PoS挖矿相比，授权证明更节能，因为PoA网络挖矿是不可能的。
哪些区块链使用PoA？
权威证明模型允许公司利用区块链技术保持其机密性。谈到权威证明，以太坊是如何利用技术的最好例子。权威证明在实践中并未得到广泛应用，尽管它具有最先进的工作模型之一。该协议最适用于私有区块链，因为系统内基本上没有分歧。该术语最早由以太坊和奇偶技术的联合创始人Gavin Wood介绍。
另一个案例是Azure上的Ethereum Proof-Of-Authority。简而言之，Azure平台为私有网络提供解决方案，其系统不需要自己的货币，例如来自以太坊的燃气，因为不需要挖矿。
此外，根据最新信息，Pavel Durov计划使用权威证明来挖矿称为Gram的内部Telegram加密货币。
其他具有权威证明硬币的区块链是POA.Network，Ethereum Kovan testnet和VeChain。
为什么PoA对PoW来说很棒？
比特币使用的PoW一致性算法是迄今为止最可靠和最安全的。但是，它不具有可扩展性。比特币以及其他基于PoW的区块链具有有限的每秒事务（TPS）性能。这种限制条件是比特币依赖于需要达成共识的分布式节点网络，并就区块链的当前状态达成一致。这意味着在确认新的事务块之前，必须由大多数网络节点进行验证和批准。因此，比特币的去中心化方面不仅提供了一个安全和可信赖的经济体系，而且限制了其更广泛使用的潜力。
关于每秒的交易数量，股权证明区块链通常表现出比比特币更好的表现。然而，差异并不是很令人印象深刻，PoS网络也无法解决可扩展性问题。这是以太坊的权威证明派上用场的地方。
权威证明与股权证明
有些人认为PoA是一种使用身份而不是硬币的修改后的PoS。由于大多数区块链网络的去中心化性，PoS并不总是适合某些企业和公司。相比之下，PoA系统可能代表私有区块链的最佳解决方案，因为它的性能要高得多。
权威证明中的共识条款
尽管条件可能因系统而异，但相干PoA算法依赖于：
- 积极和值得信赖的个人（必须识别自己的验证者）;
- 成为验证人的困难：候选人必须准备好投资并将他的声誉放在线上。艰难的过程降低了选择有问题的验证人员并刺激长期承诺的风险;
- 验证者批准标准：所有候选人的选择验证者的方法应该相同。
声誉机制的本质是对验证者身份的信心。这不是一个简单的过程，弱势玩家被淘汰。最后，这确保了所有验证器都经过相同的过程，这保证了系统的完整性和可靠性。
限制
对RoA机制的看法是拒绝权力下放。因此，我们可以说这种共识算法模型只是试图使中心化系统更有效率。虽然这使得PoA成为具有后勤需求的大公司的有吸引力的解决方案，但它会引起一些波动，尤其是在加密货币领域。 PoA系统具有高带宽，但是当可以轻松实现诸如审查和黑名单之类的事情时，不可变性方面受到质疑。
另一个常见的关键问题是每个人都可以访问PoA验证器的身份。反对这种观点的论点是，只有公认的参与者能够担任这一职位，并且他们将始终努力成为一名验证人（作为公知参与者）。但是，了解验证器的身份可能会导致第三方操纵。例如，如果竞争对手想要破坏基于PoA的网络，他们可能会试图影响一个公知的验证者从内部不诚实地破坏系统。
结论
没有理想的共识机制 – 每个现有机制都有一些缺点。 PoW和PoS缺乏可扩展性。众所周知，加密货币社区高度重视去中心化，但作为共识机制，PoA牺牲了去中心化以实现高吞吐量和可扩展性。 PoA系统的先天特征与区块链仍然起作用形成鲜明对比。然而，PoA是一种极好的技术，作为新兴的区块链解决方案不可忽视，它可能非常适合私有区块链应用